(57)【要約】【課題】氷路面作製時間を大幅に短縮することができ、且つ、切削時における氷割れを防止することができるタイヤ用摩擦試験装置を提供する。【解決手段】タイヤ用摩擦試験装置によれば、調整ユニット３０によって氷層Ａｘに対するタイヤ４２の押し付け力を制御することが可能なので、切削面である氷層Ａｘの表面に過剰な圧力が掛からず、切削時における氷割れを防止することができる。また、タイヤ用摩擦試験装置によれば、氷層面切削ユニット４０によって、氷層Ａｘの表面を切削する工程と氷層Ａｘの表面をならす工程とを同時に行うことができるので、氷路面作製時間を大幅に短縮することができる。【選択図】図１
0003123589.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
冷凍装置及び散水装置を備えた恒温槽の内部に駆動装置を介して回転自在に保持された中空筒状の回転ドラムを備え、回転ドラムの内周面に形成した氷層にタイヤを押し付けて回転させるタイヤ用摩擦試験装置において、
外周面に研磨部を有する弾性体を回転ドラムの氷層に押し付けながら回転させて氷層の表面を切削する氷層面切削ユニットと、
回転ドラム内に氷層面切削ユニットの弾性体を回転自在に支持し、弾性体を回転駆動する弾性体軸ユニットと、
弾性体軸ユニットと回転ドラムの氷層までの距離を調整可能な調整ユニットとを備えた
ことを特徴とするタイヤ用摩擦試験装置。
【請求項２】
前記氷層面切削ユニットを少なくとも粗さの異なる研磨部を有する他の氷層面切削ユニットに交換可能に構成した
ことを特徴とする請求項１記載のタイヤ用摩擦試験装置。
【請求項３】
前記弾性体軸ユニットの回転軸に生じる力を検出可能な６分力センサと、
回転ドラムの回転速度、氷層面切削ユニットの回転及び荷重を制御することにより、６分力センサの荷重、軸トルクを所定範囲内に制御しながら荷重変動成分が目標値に達するまで切削動作を行う制御手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のタイヤ用摩擦試験装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、例えばタイヤの摩擦試験に用いるタイヤ用摩擦試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のタイヤ用摩擦試験装置としては、インサイドドラム試験機を用いて、氷上及び雪上におけるタイヤの動特性を測定するために、回転ドラムの内壁面に長時間かけて形成した氷路面となる氷層の表面を、回転しない氷層面切削バイトで切削して平滑にするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２２６９１３号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記タイヤ用摩擦試験装置では、氷層の表面を切削している際に氷割れを生じやすいため、極微量な送り速度でしか氷層の表面を切削できなかった。また、氷層の表面を切削後に生じた削り屑や表面の細かい傷を取り除くために、タイヤ用摩擦試験装置にスタッドレスタイヤを取り付け、一定時間走行させて氷層の表面をならす作業を行う必要があり、この作業を含めて氷路面作製のために長時間を要するという問題点があった。
【０００４】
本考案は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、氷路面作製時間を大幅に短縮することができ、且つ、切削時における氷割れを防止することができるタイヤ用摩擦試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本考案のタイヤ用摩擦試験装置は、冷凍装置及び散水装置を備えた恒温槽の内部に駆動装置を介して回転自在に保持された中空筒状の回転ドラムを備え、回転ドラムの内周面に形成した氷層にタイヤを押し付けて回転させるタイヤ用摩擦試験装置において、外周面に研磨部を有する弾性体を回転ドラムの氷層に押し付けながら回転させて氷層の表面を切削する氷層面切削ユニットと、回転ドラム内に氷層面切削ユニットの弾性体を回転自在に支持し、弾性体を回転駆動する弾性体軸ユニットと、弾性体軸ユニットと回転ドラムの氷層までの距離を調整可能な調整ユニットとを備えている。
【０００６】
本考案のタイヤ用摩擦試験装置によれば、調整ユニットを備えていることにより、弾性体軸ユニットと回転ドラムの氷層までの距離を調節し、氷層面切削ユニットの弾性体は氷層の表面に所定荷重で押し付けられるので、氷層に対する弾性体の押し付け力を制御することが可能となる。また、研磨部を有する弾性体を氷層の表面に所定荷重で押し付けながら回転するので、氷層の表面をならしながら氷層の表面が切削される。
【考案の効果】
【０００７】
本考案のタイヤ用摩擦試験装置によれば、氷層に対する弾性体の押し付け力を制御することが可能なので、切削面である氷層の表面に過剰な圧力が掛からず、切削時における氷割れを防止することができる。また、氷層の表面を切削する工程と氷層の表面をならす工程とを同時に行うことができるので、氷路面作製時間を大幅に短縮することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１乃至図４は本考案の一実施形態に係るタイヤ用摩擦試験装置を示すもので、図１は回転ドラムの正面拡大図、図２は氷層面切削ユニットの正面拡大図、図３はタイヤ用摩擦試験装置の制御回路のブロック図、図４はタイヤ用摩擦試験装置の制御を示すフローチャートである。
【０００９】
タイヤ用摩擦試験装置は、図示しない冷凍装置や散水装置を備えた温度調節可能（−２０℃〜４０℃）な恒温槽内部に、中空筒状の回転ドラム１０が回転自在に内装されている。タイヤ用摩擦試験装置は、回転ドラム１０の内周面に形成した任意の厚さ（約１０ｍｍ程度）の氷層Ａｘにタイヤ４２を押し付けて回転させるものである。
【００１０】
回転ドラム１０は、アルミニューム、ステンレス、ジュラルミン等の軽量で錆びない熱伝導性の良い金属材料によって形成されている。また、回転ドラム１０は、回転速度が０ｋｍ／ｈ〜６０ｋｍ／ｈで回転駆動するようになっている。さらに、回転ドラム１０の内部には、恒温槽の底部に設置された支持脚１１を介して、回転ドラム１０の中空部内を貫通するガイドレール１２に、弾性体軸ユニット２０を設けたベースプレート２１が摺動可能に取り付けられている。
【００１１】
ガイドレール１２は、回転ドラム１０の内壁面に氷層Ａｘを形成する際に回転ドラム１０の内壁面に一定量の水を供給する図示しない水供給手段を備え、この水供給手段は恒温槽の外部の水供給手段に接続されている。
【００１２】
弾性体軸ユニット２０は、ベースプレート２１、ホルダー支持プレート２２及び支持軸２３を備えている。この弾性体軸ユニット２０は、支持軸２３の一端側端にホルダー支持プレート２２を水平に固定し、このホルダー支持プレート２２に弾性体軸ユニット２０のベースプレート２１を図示しない複数本のボルトを介して着脱自在に取り付けている。また、弾性体軸ユニット２０は、支持軸２３の他端側に調整ユニット３０と接続している。さらに、弾性体軸ユニット２０には、タイヤ４２から発生する力を測定することが可能な６分力センサ２４が設けられている。このように構成された弾性体軸ユニット２０は、回転ドラム１０内に後述する氷層面切削ユニット４０の弾性体としてのタイヤ４２を回転自在に支持し、タイヤ４２を回転駆動するものである。
【００１３】
ベースプレート２１は、ガイドレール１２に沿って右方向又は左方向に移動するように構成されている。また、ベースプレート２１には断面コ字状に形成された支持枠２５が吊設され、この支持枠２５内に後述する氷層面切削ユニット４０が回転駆動且つ着脱可能に狭持されている。
【００１４】
６分力センサ２４は、回転ドラム１０を低速で回転させ、氷層面切削ユニット４０を回転させながら氷層Ａｘの表面に所定荷重で押し付けた状態で、弾性体軸ユニット２０の回転軸に生じる力を検出するものである。そして、この６分力センサ２４で検知した値に基づき、後述する制御装置としてのコントローラ４５によって、氷層Ａｘの表面に対する氷層面切削ユニット４０の回転及び荷重を所定範囲内に制御するようになっている。
【００１５】
調整ユニット３０は、支持軸２３を介して弾性体軸ユニット２０と接続している。この調整ユニット３０は、ギヤボックス３１を貫通して設けられた中空状の上下移動ネジ３２を備えている。この上下移動ネジ３２が軸方向に昇降作動することによって、弾性体軸ユニット２０と回転ドラム１０の内壁までの距離を調整できるようになっている。これにより、弾性体軸ユニット２０と回転ドラム１０の氷層Ａｘまでの距離を調節し、氷層面切削ユニット４０の弾性体としてのタイヤ４２を氷層Ａｘの表面に所定荷重で押し付けるので、氷層Ａｘに対するタイヤ４２の押し付け力を制御することが可能となる。
【００１６】
氷層面切削ユニット４０は、弾性体軸ユニット２０の支持枠２５に回転駆動且つ着脱可能に設けられ、タイヤ軸取付部としてのホイール組立体４１と、ホイール組立体４１にナット４１ａによって固定された弾性体としてのタイヤ４２と、タイヤ４２の外周面に設けられた研磨部としての研磨材４３とから構成されている。このように構成された氷層面切削ユニット４０は、回転ドラム１０とは独立して回転しながら氷層Ａｘの表面を切削するものである。さらに、氷層面切削ユニット４０は、粗さの異なる研磨材４３を有する他の氷層面切削ユニット４０と交換可能となっている。
【００１７】
次に、タイヤ用摩擦試験装置の氷層面切削ユニット４０による氷層Ａｘの表面の切削動作の制御系構成を図３を参照して説明する。尚、氷層Ａｘの表面の切削動作を制御する制御手段としてのコントローラ４５は、恒温槽の外部に設置されている。
【００１８】
コントローラ４５はマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）及び各種ドライバを含む。６分力センサ２４に基づく検出信号及び起動スイッチ４６からの起動信号がコントローラ４５に送出され、これら各信号に応じて、回転ドラム１０の回転の回転数や回転速度、氷層面切削ユニット４０の荷重や回転が制御される。これらを制御することにより、６分力センサ２４の荷重、軸トルクを所定範囲内に制御しながら荷重変動成分が目標値に達するまで切削動作を行うようになっている。また、コントローラ４５には、回転ドラム１０の内壁面に形成した氷層Ａｘでの氷層面切削ユニット４０の切削動作をプログラム通りに繰返し行うシーケンスが記憶されている。
【００１９】
次に、タイヤ用摩擦試験装置の氷層面切削ユニット４０による氷層Ａｘの氷面の切削動作を図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２０】
コントローラ４５は、起動スイッチ４６がオンしたか否かを監視している（ステップＳ１）。起動スイッチ４６がオンしていなければ、起動スイッチ４６がオンしたか否かの監視を継続する（ステップＳ１）。
【００２１】
ステップＳ１において、起動スイッチ４６がオンしたときは、図示しない冷凍機によって恒温槽内を設定温度にした状態で氷層面切削ユニット４０の切削動作が行われる。この氷層面切削ユニット４０の切削動作において、研磨材４３を有するタイヤ４２は氷層Ａｘの表面に所定荷重で押し付けながら回転するので、氷層Ａｘの表面をならしながら氷層Ａｘの表面が切削される。そして、この切削動作中に６分力センサ２４によって氷層面切削ユニット４０の荷重Ｗを検出する（ステップＳ２）。
【００２２】
ステップＳ２において、荷重Ｗが所定荷重Ｗ１を超えている場合には、トルクを調整した後（ステップＳ３）、ステップＳ２に戻る。一方、ステップＳ２において、荷重Ｗが所定荷重Ｗ１内である場合には、氷層面切削ユニット４０の荷重Ｗの検出を続行する。
【００２３】
このように、本実施形態のタイヤ用摩擦試験装置によれば、調整ユニット３０によって氷層Ａｘに対するタイヤ４２の押し付け力を制御することが可能なので、切削面である氷層Ａｘの表面に過剰な圧力が掛からず、切削時における氷割れを防止することができる。
【００２４】
また、本実施形態のタイヤ用摩擦試験装置によれば、氷層面切削ユニット４０によって、氷層Ａｘの表面を切削する工程と氷層Ａｘの表面をならす工程とを同時に行うことができるので、氷路面作製時間を大幅に短縮することができる。
【００２５】
さらに、本実施形態のタイヤ用摩擦試験装置によれば、氷層面切削ユニット４０は、粗さの異なる研磨材４３を有する他の氷層面切削ユニット４０と交換可能となっているので、氷層Ａｘの表面を段階的に切削することができ、氷層Ａｘの表面を良好に仕上げることができる。
【００２６】
また、本実施形態のタイヤ用摩擦試験装置によれば、６分力センサ２４とコントローラ４５を備えていることによって、荷重変動成分を目標値以下に管理することができ、切削動作の精度を向上させることができる。
【００２７】
尚、本実施形態において、６分力センサ２４を保温防水材から成るカバーで覆っても良い。これにより、６分力センサ２４は、常に保温されると共に常に一定の温度を保つことができるので、切削動作の精度を向上させることができるものである。
【００２８】
また、本実施形態において、回転ドラム１０の内壁面に形成される氷層Ａｘの表面の氷切削片除去を自動的に行う氷層面切削掃除装置を設けても良い。これにより、常に均一な氷層Ａｘを形成することができ、氷層Ａｘの切削作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】回転ドラムの正面拡大図
【図２】氷層面切削ユニットの正面拡大図
【図３】タイヤ用摩擦試験装置の制御回路のブロック図
【図４】タイヤ用摩擦試験装置の制御を示すフローチャート
【符号の説明】
【００３０】
１０…回転ドラム、２０…弾性体軸ユニット、２４…６分力センサ、３０…調整ユニット、４０…氷層面切削ユニット、４２…タイヤ、４３…研磨材、Ａｘ…氷層。
【図１】
0003123589.tif 000003
【図２】
0003123589.tif 000004
【図３】
0003123589.tif 000005
【図４】
0003123589.tif 000006